“要在2纳米级半导体产线里吃芝士汉堡”……Musk 梦想“脏晶圆厂”，背后原因何在 [科技脱口秀]
一点异物就会报废的半导体工厂
试图颠覆洁净室常识的 Musk
一旦成功将改写半导体产业定律
上月14日（当地时间），Elon Musk 特斯拉首席执行官（CEO）公布了超大型半导体工厂（晶圆厂）“Terafab”计划。他的野心是建设史上最大的晶圆厂，每年生产数千万枚计算机芯片。
不过，Terafab并不只是一个“巨型半导体晶圆厂”。Musk CEO真正的梦想另有其事。他在发布Terafab计划时表示：“我要在2纳米（nm）级生产设施里吃芝士汉堡、抽雪茄。”也就是说，即便在其中进食、吸烟也不会出任何问题的半导体晶圆厂。如果这样的设施真的能够存在，半导体产业的版图将被彻底改写。
只能在极端洁净环境中运转的半导体晶圆厂
想象一下三星电子、SK海力士等拥有最尖端半导体晶圆厂的企业，其厂区内部的模样。人们很容易联想到穿着无尘服、佩戴口罩的工程师，在一片雪白的房间里操控先进设备的场景。现代半导体晶圆厂正是如此，只能在连一丝微尘都不容许的、极端洁净的环境中运转。
处理半导体基板（晶圆）的微细工艺以纳米为单位进行。这是相当于人类头发丝粗细的几百分之一、几乎接近单个原子尺度的超精密作业。哪怕只有一粒原子厚度级别的异物闯入，也可能毁掉整个工艺流程。
因此，所有半导体生产设施只能在“1级洁净室（Clean room）”中扩建。同时，还必须随时启动“颗粒计量体系（PMS）”，以探测并过滤粒子级别的污染物。经常会把外部异物带入厂区的人类工程师，也必须穿戴专用无尘服并经过清洗程序。这正是扩建半导体晶圆厂哪怕仅仅一坪面积，也要耗费天文数字成本的原因。
Musk 想要实现的“脏晶圆厂”野心
也就是说，Musk CEO的表态，是要建设一种即便充斥着食物颗粒、烟雾等脏污粉尘，也能正常运转的晶圆厂。如果在低于1级的洁净室条件下，也能毫无压力地生产2纳米级半导体，那么扩建半导体生产线的成本和约束将会被革命性地降低。届时可以用更少的资金建造更大的工厂，说不定实现规模经济也不再是梦想。
然而以目前来看，要实现没有洁净室的半导体晶圆厂，难度依然很大。Musk CEO此前在接受美国IT专业媒体《Tom’s Hardware》采访时曾表示，“半导体生产业界可能在沿用既有洁净室设计时采用了错误方式”，主张没必要把整栋建筑都做成洁净室。但该媒体援引现有半导体工程师的分析指出，“尝试这种全新路径可能需要数十年时间”。
要么颠覆半导体产业，要么惨烈失败
Musk CEO至今尚未公开如何实现“脏半导体晶圆厂”的具体设计细节。不过，部分舆论期待，曾在电动车、可重复使用火箭等多个领域把突破性构想变为现实的Musk CEO，这一次也会尝试颠覆式思维。
英国电子设备专业媒体《EE Times》认为，“Musk CEO可以把晶圆厂内部对人类的依赖这一限制因素彻底移除”，“过去需要洁净室，是因为现代半导体生产设施是以人类工程师为中心来设计的。如果通过机器人等方式，将作业人员的介入降到最低，那么需要进行污染管理的范围，就可以从整个室内空间缩小到各台设备本身的层级。”
该媒体还表示：“Terafab要么根本不可能实现，要么将永远改写半导体生产的成本结构。”并预测说：“按照Musk CEO一贯的风格，不是向群星发射飞船、最终征服月球，就是以惨烈失败告终，结果只会在这二者之间。”
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